[發(fā)明專利]鐠或鐠銪摻雜硅酸鍶鋰黃色-紅色熒光粉及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010130898.6
• 申請日: 2010-06-04
• 公開（公告）號: CN101818062A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永繡;胡小野;饒陽;劉濤;周雪珍;周新木;辜子英
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于鐠或鐠銪摻雜的可被藍色LED光有效激發(fā)的黃色-紅色熒光粉及其 制備方法，屬稀土發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

白光LED照明被稱為第四代照明光源，可廣泛應(yīng)用于各種照明設(shè)施，具有取代傳統(tǒng)照明 的趨勢。目前，商品化白光LED的主流方案是：藍光LED+黃色熒光粉。該方案是由藍光L ED芯片和可被藍光有效激發(fā)的發(fā)黃光的YAG熒光粉組合，其中藍光LED發(fā)出的一部分藍光 被YAG熒光粉吸收而發(fā)射出黃光。產(chǎn)生的黃光和剩余的藍光混合成白光。調(diào)控它們的強度比， 即可得到各種色溫的白光。然而這種組合也有許多不足之處，比如YAG:Ce的合成溫度高， 一般為1500-1700℃，顯色指數(shù)偏低，僅為85左右。因此，急需尋找新型的可被藍光LED 有效激發(fā)的熒光粉來代替YAG:Ce熒光粉。但目前光轉(zhuǎn)換效率高和熱穩(wěn)定性優(yōu)良的熒光粉， 特別是可被藍色光有效激發(fā)的高效紅色熒光粉還甚缺少。

新型的熒光粉主要有硅酸鹽、含氮化合物和硫化物等。硫化物由于化學性能不穩(wěn)定，壽 命短，所以應(yīng)用范圍有限。相對而言含氮的化合物的物理化學穩(wěn)定性極佳，可以解決紅色熒 光粉缺乏的問題而取代YAG:Ce。但這類材料的合成條件過于苛刻，一般需要在高溫(1600- 1700℃)高氮氣或氨氣壓力(10atm)等條件下完成，為了保證銪的低價，必須使用還原性保 護氣氛(氫氮混合氣，氨氣)，這對生產(chǎn)設(shè)備的要求太過于苛刻，而國內(nèi)窯爐廠家尚無法制 造出此類設(shè)備。因此，此類物質(zhì)也很難推廣使用。

硅酸鹽類熒光粉具有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、光譜覆蓋范圍廣、合成溫度為800- 900℃左右，比YAG:Ce的合成溫度幾乎降低了一倍。因此Li₂SrSiO₄:Eu²⁺有望成為取代YAG:C e而作為藍光LED激發(fā)的熒光粉。但仍然需要進一步提高熒光強度，尤其是紅色波段的發(fā)射強 度。針對這些問題，我們在申請?zhí)枮?00910186290.2的專利中，公布了在不改變Li₂SrSiO₄主 晶相的基礎(chǔ)上，引入適量濃度的S，P等中的一種或多種部分取代Si來大大提高了Eu²⁺在藍光 激發(fā)的吸收，從而很好的提高了該熒光粉的發(fā)光亮度。特別是隨著S摻雜量的提高，藍色區(qū)域 的激發(fā)最強峰由400-410nm紅移到了450-460nm，使其更適合藍光LED芯片激發(fā)。而紫外區(qū)域 的激發(fā)峰由310-320nm藍移到270-280nm，也可以使該粉在節(jié)能燈中得到應(yīng)用。與此同時，還 能使該熒光粉的發(fā)射主峰由580nm左右紅移到610nm左右，形成紅光發(fā)射，使其成為可被藍光L ED有效激發(fā)的紅色熒光粉。本發(fā)明則從另一條途徑來達到提高亮度和擴充紅色發(fā)射的目的， 主要方法是以少量Pr³⁺取代Li₂SrSiO₄中Sr的位置，在不改變Li₂SrSiO₄主晶相的條件下提高了E u²⁺在藍光激發(fā)的吸收，從而很好的提高了該熒光粉的發(fā)光亮度。同時，還增加了Pr³⁺的紅光 發(fā)射，使該熒光粉形成雙峰發(fā)射(主峰分別580nm和610nm左右)，可以提高其顯色指數(shù)。采 用Pr³⁺單摻雜Li₂SrSiO₄也可以得到可被藍光有效激發(fā)的紅色(主峰610nm窄帶發(fā)射)熒光粉。 另一方面，譜的摻雜還可以降低銪的摻雜量，可以進一步降低成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種化學性能穩(wěn)定，發(fā)光效果好，可被藍色光有效激發(fā)的黃色-紅色 熒光粉，以滿足高亮度，高顯色性白光LED組裝的需要。本發(fā)明的另一個目的是提供一種方 法簡單，易于操作，無污染，成本低，易于工業(yè)化的熒光粉制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：